Top ildırımı haqqında hesabat. Top şimşəyi təbiətin açılmamış sirridir. Topun ildırım rəngi
Sirli və sirli atəş topları haqqında ilk yazılı qeyd eramızdan əvvəl 106-cı il salnamələrində tapıla bilər. Eramızdan əvvəl: “Roma üzərində dimdiklərində isti kömür daşıyan nəhəng odlu quşlar peyda oldular, onlar yıxılaraq evləri yandırdılar. Şəhər alov içində idi...” Həmçinin, orta əsrlərdə Portuqaliyada və Fransada top ildırımının birdən çox təsviri aşkar edilmişdir ki, bu fenomen kimyagərləri od ruhlarına hakim olmaq üçün imkanlar axtarmağa vaxt sərf etməyə sövq etmişdir.
Top şimşəyi, havada üzən (bəzən göbələk, damla və ya armud şəklində olan) işıq saçan odlu top olan ildırımın xüsusi növü hesab olunur. Onun ölçüsü adətən 10 ilə 20 sm arasında dəyişir və özü mavi, narıncı və ya ağ tonlarda gəlir (baxmayaraq ki, tez-tez başqa rəngləri, hətta qaranı görə bilərsiniz), rəng heterojendir və tez-tez dəyişir. Top şimşəklərinin necə göründüyünü görən insanlar onun içərisində kiçik, sabit hissələrdən ibarət olduğunu söyləyirlər.
Plazma topunun istiliyinə gəlincə, bu hələ müəyyən edilməyib: alimlərin hesablamalarına görə, o, 100 ilə 1000 dərəcə Selsi arasında dəyişməli olsa da, odlu topun yanında olan insanlar onun istiliyini hiss etməyiblər. Əgər o, gözlənilmədən partlayırsa (baxmayaraq ki, bu həmişə olmur), yaxınlıqdakı bütün maye buxarlanır, şüşə və metal əriyir.
Bir evdə bir dəfə plazma topunun on altı litr təzə gətirilən quyu suyu olan çəlləyə düşməsi halı qeydə alınıb. Ancaq partlamadı, suyu qaynadıb yoxa çıxdı. Su qaynadıqdan sonra iyirmi dəqiqə isti idi.
Atəş topu kifayət qədər uzun müddət mövcud ola bilər və hərəkət edərkən qəflətən istiqamətini dəyişə bilər və hətta bir neçə dəqiqə havada asılı ola bilər, bundan sonra 8-10 m/ sürətlə yan tərəfə qəfil uzaqlaşır. s.
Top şimşəkləri əsasən tufan zamanı baş verir, lakin günəşli havada onun təkrar görünməsi halları da qeydə alınıb. O, adətən bir nüsxədə görünür (ən azı müasir elm başqa heç nə qeydə almayıb) və çox vaxt ən gözlənilməz şəkildə: buludlardan enə, havada görünə və ya sütunun və ya ağacın arxasından süzülə bilər. Onun üçün qapalı məkana daxil olmaq çətin deyil: onun rozetkalardan, televizorlardan və hətta pilot kabinələrində görünməsi halları məlumdur.
Eyni yerdə top ildırımının daimi baş verməsi ilə bağlı çoxlu hallar qeydə alınıb. Beləliklə, Pskov yaxınlığındakı kiçik bir şəhərdə, vaxtaşırı qara top şimşəkləri yerdən sıçrayan Şeytan Glade var (burada Tunguska meteoritinin düşməsindən sonra görünməyə başladı). Onun daim eyni yerdə baş verməsi elm adamlarına sensorlardan istifadə edərək bu görünüşü qeyd etməyə cəhd etmək imkanı verdi, lakin uğursuz oldu: top ildırımları təmizlik boyunca hərəkət edərkən hamısı əridi.
Top ildırımının sirləri
Uzun müddətdir ki, elm adamları top ildırımı kimi bir fenomenin mövcudluğunu belə etiraf etmirdilər: onun görünüşü haqqında məlumat əsasən ya optik illüziyaya, ya da adi şimşək çaxmasından sonra gözün tor qişasına təsir edən halüsinasiyalara aid edilirdi. Üstəlik, top ildırımının nəyə bənzədiyinə dair sübutlar əsasən uyğunsuz idi və onun laboratoriya şəraitində çoxalması zamanı yalnız qısamüddətli hadisələri əldə etmək mümkün idi.
19-cu əsrin əvvəllərindən sonra hər şey dəyişdi. fizik Fransua Araqo top ildırım fenomeni ilə bağlı toplanmış və sistemləşdirilmiş şahid ifadələri ilə bir hesabat dərc etdi. Bu məlumatlar bir çox elm adamını bu heyrətamiz fenomenin varlığına inandıra bilsə də, skeptiklər hələ də qaldı. Üstəlik, top ildırımının sirləri zamanla azalmır, ancaq çoxalır.
Əvvəla, heyrətamiz topun görünüşünün təbiəti aydın deyil, çünki o, təkcə tufanda deyil, həm də aydın, gözəl bir gündə görünür.
Maddənin tərkibi də qeyri-müəyyəndir ki, bu da onun təkcə qapı və pəncərə açılışlarından deyil, həm də xırda çatlardan nüfuz etməyə və sonra özünə zərər vermədən yenidən orijinal formasını almağa imkan verir (fiziklər hazırda bu fenomeni həll edə bilmirlər).
Bu fenomeni tədqiq edən bəzi elm adamları top ildırımının əslində qaz olduğunu, lakin bu halda plazma kürəsinin daxili istiliyin təsiri altında isti hava şarı kimi yuxarı uçmalı olduğunu irəli sürdülər.
Və radiasiyanın təbiəti aydın deyil: o, haradan gəlir - yalnız ildırımın səthindən və ya onun bütün həcmindən. Həmçinin, fiziklər enerjinin harada yoxa çıxması, top şimşəklərinin içərisində nə olması sualı ilə qarşılaşmaya bilmirlər: əgər o, yalnız radiasiyaya girsəydi, top bir neçə dəqiqə ərzində yoxa çıxmaz, bir neçə saat ərzində parlayardı.
Nəzəriyyələrin çoxluğuna baxmayaraq, fiziklər hələ də bu fenomenin elmi əsaslı izahını verə bilmirlər. Ancaq elmi dairələrdə populyarlıq qazanan iki əks versiya var.
Hipotez №1
Dominik Araqo nəinki plazma topu haqqında məlumatları sistemləşdirdi, həm də top ildırımının sirrini izah etməyə çalışdı. Onun versiyasına görə, top ildırımı azotun oksigenlə spesifik qarşılıqlı təsiridir, bu zaman ildırım yaradan enerji ayrılır.
Başqa bir fizik Frenkel bu versiyanı plazma topunun elektrik boşalması nəticəsində belə hala gələn aktiv qazları olan toz hissəciklərindən ibarət sferik burulğan olduğu nəzəriyyəsi ilə tamamladı. Bu səbəbdən bir burulğan topu kifayət qədər uzun müddət mövcud ola bilər. Onun versiyası plazma topunun adətən elektrik boşalmasından sonra tozlu havada görünməsi və özünəməxsus qoxu olan kiçik bir tüstü buraxması ilə dəstəklənir.
Beləliklə, bu versiya plazma topunun bütün enerjisinin onun içərisində olduğunu göstərir, buna görə də top ildırımını enerji saxlama cihazı hesab etmək olar.
Hipotez № 2
Akademik Pyotr Kapitsa bu fikirlə razılaşmadı, çünki o, ildırımın davamlı parıltısı üçün topu kənardan qidalandıracaq əlavə enerji lazım olduğunu müdafiə etdi. O, top şimşək fenomeninin ildırım buludları ilə yer qabığı arasında yaranan elektromaqnit rəqsləri nəticəsində yaranan uzunluğu 35 ilə 70 sm arasında olan radiodalğalar tərəfindən gücləndirilməsi versiyasını irəli sürdü.
O, top ildırımının partlamasını enerji təchizatında gözlənilməz dayanma ilə izah etdi, məsələn, elektromaqnit salınımlarının tezliyində dəyişiklik, bunun nəticəsində nadir havanın "yıxılması".
Onun versiyası çoxlarının xoşuna gəlsə də, top ildırımının xarakteri versiyaya uyğun gəlmir. Hal-hazırda müasir avadanlıq heç vaxt atmosfer atqıları nəticəsində yaranacaq istənilən dalğa uzunluğunda radio dalğalarını qeydə almayıb. Bundan əlavə, su radio dalğaları üçün demək olar ki, keçilməz bir maneədir və buna görə də bir plazma topu, bir barel vəziyyətində olduğu kimi suyu qızdıra bilməz, daha az qaynadılır.
Bu fərziyyə plazma kürəsinin partlamasının miqyasını da şübhə altına alır: o, nəinki davamlı və möhkəm cisimləri əritməyə və ya parça-parça etməyə, həm də qalın logları qırmağa qadirdir və onun zərbə dalğası traktoru aşmağa qadirdir. Eyni zamanda, nadirləşdirilmiş havanın adi "yıxılması" bütün bu fəndləri yerinə yetirmək iqtidarında deyil və təsiri partlayan bir şara bənzəyir.
Top ildırımı ilə qarşılaşsanız nə etməli
Heyrətamiz bir plazma topunun meydana gəlməsinin səbəbi nə olursa olsun, nəzərə almaq lazımdır ki, onunla toqquşma son dərəcə təhlükəlidir, çünki elektriklə doldurulmuş bir top canlı bir məxluqa toxunarsa, onu öldürə bilər və partlasa, onu öldürə bilər. ətrafdakı hər şeyi məhv edəcək.
Evdə və ya küçədə alov topunu görəndə əsas odur ki, panikaya düşməmək, qəfil hərəkətlər etməmək və qaçmamaqdır: top şimşəyi istənilən hava turbulentliyinə son dərəcə həssasdır və onu yaxşı izləyə bilər.
Yavaş-yavaş və sakitcə topun yolundan çıxmalı, ondan mümkün qədər uzaqlaşmağa çalışmalısınız, lakin heç bir halda arxa çevirməyin. Top şimşəyi içəridə olarsa, pəncərəyə gedib pəncərəni açmalısınız: havanın hərəkətindən sonra ildırım çox güman ki, uçacaq.
Plazma topuna hər hansı bir şey atmaq da qəti qadağandır: bu, yaxşı bir partlayışa səbəb ola bilər, sonra xəsarətlər, yanıqlar və bəzi hallarda hətta ürək dayanması qaçılmazdır. Əgər insan topun trayektoriyasından uzaqlaşa bilməyibsə və o, ona dəyib, huşunu itiribsə, qurbanı havalandırılan otağa köçürmək, isti şəkildə bükmək, süni tənəffüs vermək və təbii ki, dərhal təcili yardım çağırın.
Top ildırım - elektrik cərəyanının parlaq laxtası olan qeyri-adi təbiət hadisəsi. Təbiətdə onu tapmaq demək olar ki, mümkün deyil, hətta bəzi alimlər bunun mümkün olmadığını iddia edirlər.
Top ildırımı necə baş verir?
Əksər mütəxəssislər top ildırımının adi ildırım vurmasından sonra meydana gəldiyini söyləyirlər. Onların ölçüsü adi şaftalı qədər və futbol topunun ölçüsünə qədər ola bilər. Top şimşəklərinin rəngi narıncı, sarı, qırmızı və ya parlaq ağ ola bilər. Topun hər yaxınlaşması ilə siz dəhşətli vızıltı və fısıltı eşidə bilərsiniz.
Top ildırımının ömrü bir neçə dəqiqəyə çata bilər. Top ildırımının olduğunu bildirən bir nəzəriyyə var kiçik bir ildırım buludunun nüsxəsi. Ola bilsin ki, havada daima kiçik toz ləkələri var və ildırım da öz növbəsində havanın müəyyən hissəsindəki toz ləkələrinə elektrik yükü verir. Bəzi toz hissəcikləri mənfi, digərləri isə müsbət yüklənir. Sonra milyonlarla kiçik şimşək müxtəlif yüklü toz hissəciklərini birləşdirir və sonra havada parıldayan yuvarlaq bir top yaranır.
- Top şimşəkləri olduqca nadir bir təbiət hadisəsidir.
- Hal-hazırda top ildırımının necə baş verdiyini dəqiq söyləmək mümkün deyil. Görünüşünü izah edən yüzlərlə nəzəriyyə var, lakin onların heç biri sübuta yetirilməyib.
- 1638-ci ildə top ildırımının görünüşü ilk dəfə sənədləşdirilmişdir. Bu zaman o, tufan zamanı kilsəyə uçdu.
- Top şimşək pəncərə şüşələrini asanlıqla əridə bilər.
- Çox vaxt top ildırımı bir mənzilə qapı və pəncərələrdən daxil olur.
- Bu təbiət hadisəsinin hərəkət sürəti saniyədə 10 metrə çata bilər.
- Topun mərkəzindəki temperaturun minlərlə dərəcə olduğu güman edilir.
Top ildırımının necə əmələ gəldiyini və necə davranacağını hər bir insanın bilməsi vacibdir, çünki heç kim onunla qarşılaşmaqdan təhlükəsiz deyil. Alimlər hesab edirlər ki, top ildırımı xüsusi ildırım növüdür. Parlaq bir atəş topu şəklində havada hərəkət edir (həmçinin göbələk, damla və ya armud kimi görünə bilər). Top şimşəklərinin ölçüsü təqribən 10-20 sm-dir.Onu yaxından görənlər deyirlər ki, top şimşəklərinin içərisində kiçik hərəkətsiz hissələri görmək olar.
Top şimşəyi qapalı məkanlara asanlıqla nüfuz edə bilər: o, çıxışdan, televizordan görünür və ya kokpitdə görünə bilər. Top ildırımının yerdən uçaraq eyni yerdə baş verdiyi məlum hallar var.
Top şimşəkləri elm adamları üçün sirli bir hadisə olaraq qalır
Uzun müddət elm adamları top ildırımının mövcud olduğunu belə tanımırdılar. Və kiminsə onu gördüyü barədə məlumat ortaya çıxanda hər şey optik illüziya və ya halüsinasiyalarla əlaqələndirildi. Lakin fizik Fransua Araqonun məruzəsi hər şeyi dəyişdi. Alim top ildırımı kimi bir hadisənin şahidlərinin ifadələrini sistemləşdirdi və nəşr etdi.
O vaxtdan bəri bir çox elm adamı təbiətdə top ildırım fenomeninin mövcudluğunu qəbul etdi, lakin bu, sirlərin sayını azaltmadı, əksinə, zaman keçdikcə daha çox olur.
Top şimşəkləri ilə bağlı hər şey aydın deyil: bu heyrətamiz top necə görünür - o, yalnız tufan zamanı deyil, həm də aydın, gözəl bir gündə görünür. Onun nədən ibarət olduğu bəlli deyil - kiçik bir çatlaqdan keçib sonra yenidən yuvarlaqlaşa bilən hansı maddə. Fiziklər hazırda bütün bu suallara cavab verə bilmirlər.
Bu gün top ildırımı ilə bağlı bir çox nəzəriyyə var, lakin hələ heç kim bu fenomeni elmi baxımdan əsaslandıra bilməyib. Elmi dairələrdə bu gün məşhur olan iki əks versiya var.
Top şimşəyi və onun 1 nömrəli fərziyyəyə uyğun formalaşması
Dominik Araqo təkcə plazma topu ilə bağlı toplanmış bütün məlumatları sistemləşdirməyə deyil, həm də bu obyektin sirri ilə bağlı izahat verməyə nail olub. Alimin versiyası ondan ibarətdir ki, top ildırımı azot və oksigen arasında xüsusi qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranır. Proses ildırımın meydana gəlməsinə səbəb olan enerjinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur.
Digər fizik Frenkelin fikrincə, bu versiya hələ də başqa bir nəzəriyyə ilə əlavə edilə bilər. Tərkibi toz hissəcikləri və elektrik boşalması nəticəsində yaranan aktiv qazlardan ibarət olan sferik burulğandan plazma topunun əmələ gəlməsini nəzərdə tutur. Bu, kifayət qədər uzun müddət top burulğanının mövcudluğuna səbəb olur.
Bu versiya, plazma topunun görünüşünün havanın tozlu olduğu yerdə elektrik boşalmasından sonra baş verməsi və top şimşəkləri yox olduqda, ondan sonra müəyyən bir duman və xüsusi bir qoxu qalması ilə təsdiqlənir. Bu fərziyyədən belə nəticəyə gəlmək olar ki, top ildırımının bütün enerjisi onun daxilində yerləşir, yəni bu maddə enerji saxlama qurğusudur.
Top şimşəyi və onun 2 nömrəli fərziyyəyə uyğun formalaşması
Kapitsanın sözlərinə görə, top şimşəkləri uzunluğu 35-70 sm ola bilən radiodalğalar tərəfindən gücləndirilir.Onların baş vermə səbəbi elektromaqnit rəqsləri ilə bağlıdır - göy gurultulu buludların və yer qabığının qarşılıqlı təsirinin nəticəsidir.
Akademik təklif edib ki, enerji təchizatı qəfil dayandığı anda top ildırımları partlayır. Bu, elektromaqnit dalğasının tezliyində dəyişiklik kimi görünə bilər. “Çökülmə” deyilən proses baş verir.
İkinci fərziyyənin tərəfdarları var idi, lakin təbiətinə görə top ildırımı onu təkzib edir. Bu günə qədər müasir avadanlıqların köməyi ilə Kapitsa-nın qeyd etdiyi radiodalğalar atmosferə atılan tullantılardan sonra aşkar edilməyib.
Topun şimşək çaxması zamanı baş verən hadisənin miqyası da ikinci fərziyyə ilə ziddiyyət təşkil edir: yüksək davamlı obyektlər əridilir və ya parçalanır, nəhəng qalınlıqdakı loglar qırılır və bir dəfə zərbə dalğası ilə traktor aşıb.
Top şimşəyi onunla qarşılaşanlardan xüsusi davranış tələb edir
Əgər top ildırımına rast gəlmək imkanınız varsa, tələsmək bir yana qalsın, çaxnaşmaya ehtiyac yoxdur. Onunla dəli it kimi davranmalısan. Heç bir qəfil hərəkət və qaçış yoxdur, çünki havada ən kiçik turbulentlik zamanı ildırım bu yerə yönələ bilər.
İnsanın davranışı sakit və sakit olmalıdır. İldırımdan mümkün qədər uzaq durmağa çalışmalı, ancaq ona arxa çevirməməlisən. Plazma topu içəridə yerləşirsə, pəncərəyə yaxınlaşmaq və pəncərəni açmaq məsləhətdir. Top hava hərəkətinə tab gətirə və küçəyə düşə bilər.
Plazma topuna heç bir şey ata bilməzsiniz, çünki bu, qaçılmaz olaraq xəsarət və yanıqlarla əlaqəli böyük problemlərə səbəb olacaq partlayışla doludur. Bəzən insanların ürəyi belə dayanır.
Əgər özünüzü bəxti gətirməyən və ildırım vuran, huşunu itirən şəxsin yanında görsəniz, ona ilk tibbi yardım göstərilməli və təcili yardım çağırılmalıdır. Qurban havalandırılan bir yerə aparılmalı və isti bir şəkildə sarılmalıdır. Bundan əlavə, insan süni tənəffüsdən keçməlidir.
Tez-tez olduğu kimi, top ildırımının sistemli tədqiqi onların mövcudluğunun inkarı ilə başladı: 19-cu əsrin əvvəllərində o vaxta qədər bilinən bütün səpələnmiş müşahidələr ya mistisizm, ya da ən yaxşı halda optik illüziya kimi tanınırdı.
Ancaq artıq 1838-ci ildə məşhur astronom və fizik Dominik Fransua Araqonun tərtib etdiyi icmal Fransa Coğrafi Uzunluqlar Bürosunun İllik kitabında dərc edilmişdir.
Sonradan o, işıq sürətini ölçmək üçün Fizeau və Fuko təcrübələrinin, eləcə də Le Veryeni Neptunun kəşfinə aparan işlərin təşəbbüskarı oldu.
Top şimşəklərinin o zamanlar məlum olan təsvirlərinə əsaslanaraq, Araqo belə nəticəyə gəldi ki, bu müşahidələrin çoxunu illüziya hesab etmək olmaz.
Araqonun icmalının dərcindən bəri keçən 137 il ərzində yeni şahid ifadələri və fotoşəkilləri ortaya çıxdı. Top şimşəklərinin bəzi məlum xüsusiyyətlərini və elementar tənqidə tab gətirməyənləri izah edən onlarla nəzəriyyə yaradıldı, ekstravaqant və dahiyanə oldu.
Faraday, Kelvin, Arrhenius, sovet fizikləri Ya. İ. Frenkel və P. L. Kapitsa, bir çox məşhur kimyaçılar və nəhayət, NASA-nın Astronavtika və Aeronavtika üzrə Amerika Milli Komissiyasının mütəxəssisləri bu maraqlı və qorxulu hadisəni araşdırıb izah etməyə çalışdılar. Və top ildırım bu günə qədər əsasən sirr olaraq qalmaqdadır.
Hansı məlumatın bu qədər ziddiyyətli olacağına dair bir fenomen tapmaq yəqin ki, çətindir. İki əsas səbəb var: bu fenomen çox nadirdir və bir çox müşahidələr son dərəcə bacarıqsız şəkildə aparılır.
Böyük meteorların və hətta quşların qanadlarına yapışmış qaranlıq kötüklərdə parıldayan, çürük tozları top ildırımına çevirdiyini söyləmək kifayətdir. Yenə də ədəbiyyatda təsvir edilən top ildırımının minə yaxın etibarlı müşahidəsi var.
Top şimşəklərinin meydana gəlməsinin təbiətini izah etmək üçün elm adamları hansı faktları vahid bir nəzəriyyə ilə əlaqələndirməlidirlər? Müşahidələr təsəvvürümüzə hansı məhdudiyyətlər qoyur?
İzah etmək üçün ilk şey budur: top şimşəkləri tez-tez baş verirsə, niyə tez-tez baş verir və ya nadir hallarda baş verirsə, niyə nadir hallarda baş verir?
Qoy oxucu bu qəribə ifadəyə təəccüblənməsin - top ildırımının baş vermə tezliyi hələ də mübahisəli məsələdir.
Və biz də izah etməliyik ki, top ildırımının (bu, boş yerə deyilmir) əslində topa yaxın olan bir formaya sahib olmasının səbəbi nədir.
Və bunun, ümumiyyətlə, ildırımla əlaqəli olduğunu sübut etmək üçün - demək lazımdır ki, bütün nəzəriyyələr bu fenomenin görünüşünü tufanla əlaqələndirmir - və səbəbsiz deyil: bəzən buludsuz havada, digər tufan hadisələri kimi baş verir. məsələn, Müqəddəs Elmo işıqları.
Burada Uzaq Şərq tayqasının məşhur tədqiqatçısı, görkəmli təbiət müşahidəçisi və alim Vladimir Klavdieviç Arsenyevin top ildırımı ilə qarşılaşmasının təsvirini xatırlatmaq yerinə düşər. Bu görüş Sıxote-Alin dağlarında aydın aylı bir gecədə baş tutdu. Arsenyevin müşahidə etdiyi ildırımın bir çox parametrləri səciyyəvi olsa da, belə hallar nadirdir: top şimşəkləri adətən tufan zamanı baş verir.
1966-cı ildə NASA iki min insana bir anket payladı, onun birinci hissəsində iki sual verildi: "Şimşək çaxmasını görmüsən?" və "Yaxınlıqda xətti ildırım vurduğunu gördünüzmü?"
Cavablar top ildırımının müşahidə tezliyini adi ildırımın müşahidə tezliyi ilə müqayisə etməyə imkan verdi. Nəticə heyrətamiz oldu: 2 min adamdan 409-u yaxın məsafədən xətti ildırım vurdu və iki dəfə az top şimşək gördü. Hətta 8 dəfə şimşək çaxması ilə qarşılaşan şanslı bir insan var idi - bu, ümumiyyətlə düşünüldüyü qədər nadir bir fenomen olmadığının başqa bir dolayı sübutudur.
Anketin ikinci hissəsinin təhlili bir çox əvvəllər məlum olan faktları təsdiqlədi: top ildırımının orta diametri təxminən 20 sm-dir; çox parlaq parıldamır; rəng ən çox qırmızı, narıncı, ağdır.
Maraqlıdır ki, hətta top ildırımını yaxından görən müşahidəçilər də birbaşa təmasda yanarsa da, tez-tez onun istilik radiasiyasını hiss etmirdilər.
Belə ildırım bir neçə saniyədən bir dəqiqəyə qədər mövcuddur; kiçik deşiklər vasitəsilə otaqlara nüfuz edə bilər, sonra formasını bərpa edir. Bir çox müşahidəçi onun bəzi qığılcımlar atdığını və fırlandığını bildirir.
Buludlarda da görünsə də, adətən yerdən qısa bir məsafədə uçur. Bəzən top ildırımı sakitcə yox olur, lakin bəzən nəzərəçarpacaq dağıntıya səbəb olan partlayır.
Artıq sadalanan xüsusiyyətlər tədqiqatçını çaşdırmaq üçün kifayətdir.
Ən azı bir neçə yüz dərəcəyə qədər qızdırıldığı halda, məsələn, Montqolfier qardaşlarının tüstü ilə dolu şarı kimi sürətlə uçmazsa, top ildırımı hansı maddədən ibarət olmalıdır?
Temperatur haqqında da hər şey aydın deyil: parıltının rənginə görə, ildırımın temperaturu 8000 ° K-dən az deyil.
Müşahidəçilərdən biri, ixtisasca plazma ilə tanış olan kimyaçı, bu temperaturu 13.000-16.000 ° K olaraq qiymətləndirdi! Lakin fotoplyonkada qalan ildırım izinin fotometriyası radiasiyanın təkcə onun səthindən deyil, həm də bütün həcmdən çıxdığını göstərdi.
Bir çox müşahidəçilər də bildirirlər ki, ildırım şəffafdır və onun vasitəsilə cisimlərin konturlarını görmək olar. Bu o deməkdir ki, onun temperaturu daha aşağıdır - 5000 dərəcədən çox deyil, çünki daha çox isitmə ilə bir neçə santimetr qalınlığında bir qaz təbəqəsi tamamilə qeyri-şəffaf olur və tamamilə qara bir cisim kimi şüalanır.
Top şimşəklərinin kifayət qədər "soyuq" olması onun yaratdığı nisbətən zəif istilik effekti ilə də sübut olunur.
Top ildırımı çox enerji daşıyır. Ədəbiyyatda isə tez-tez qəsdən şişirdilmiş təxminlər var, lakin 20 sm diametrli ildırım üçün hətta təvazökar real rəqəm - 105 joul çox təsir edicidir. Əgər belə enerji yalnız yüngül şüalanmaya sərf edilsəydi, o, bir neçə saat parlaya bilərdi.
Bir top ildırım partlayanda, bir milyon kilovatlıq bir güc inkişaf edə bilər, çünki bu partlayış çox tez baş verir. Düzdür, insanlar daha güclü partlayışlar yarada bilər, lakin “sakit” enerji mənbələri ilə müqayisə etsək, müqayisə onların xeyrinə olmayacaq.
Xüsusilə, ildırımın enerji tutumu (kütlə vahidinə düşən enerji) mövcud kimyəvi batareyalardan əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir. Yeri gəlmişkən, top ildırımının öyrənilməsinə bir çox tədqiqatçı cəlb edən kiçik həcmdə nisbətən böyük enerji toplamaq öyrənmək istəyi idi. Bu ümidlərin nə dərəcədə özünü doğrultacağını söyləmək hələ tezdir.
Bu cür ziddiyyətli və müxtəlif xassələrin izahının mürəkkəbliyi ona gətirib çıxarmışdır ki, bu hadisənin təbiəti ilə bağlı mövcud baxışlar bütün düşünülə bilən imkanları tükətmiş kimi görünür.
Bəzi alimlər hesab edirlər ki, ildırım daim kənardan enerji alır. Məsələn, P. L. Kapitsa bunun tufan zamanı yayıla bilən dekimetrli radio dalğalarının güclü şüasının udulduğu zaman baş verdiyini irəli sürdü.
Əslində, bu fərziyyədə top ildırımı kimi ionlaşmış laxtanın əmələ gəlməsi üçün antinodlarda çox yüksək sahə gücünə malik daimi elektromaqnit şüalanma dalğasının olması lazımdır.
Lazımi şərtlər çox nadir hallarda həyata keçirilə bilər, belə ki, P. L. Kapitsa görə, müəyyən bir yerdə (yəni mütəxəssis müşahidəçinin yerləşdiyi yerdə) top ildırımını müşahidə etmək ehtimalı praktiki olaraq sıfırdır.
Bəzən top şimşəklərinin böyük bir cərəyanın axdığı buludu yerlə birləşdirən kanalın işıq saçan hissəsi olduğu güman edilir. Obrazlı desək, ona nədənsə görünməyən xətti ildırımın yeganə görünən hissəsi rolu verilir. Bu fərziyyə əvvəlcə amerikalılar M.Yuman və O.Finkelşteyn tərəfindən ifadə edilmiş, sonralar onların hazırladıqları nəzəriyyənin bir neçə modifikasiyası meydana çıxmışdır.
Bütün bu nəzəriyyələrin ümumi çətinliyi ondan ibarətdir ki, onlar uzun müddət son dərəcə yüksək sıxlığa malik enerji axınlarının mövcudluğunu fərz edirlər və buna görə də top ildırımını son dərəcə qeyri-mümkün bir hadisə kimi qınayırlar.
Bundan əlavə, Yuman və Finkelstein nəzəriyyəsində ildırımın formasını və müşahidə olunan ölçülərini izah etmək çətindir - ildırım kanalının diametri adətən təxminən 3-5 sm-dir və top ildırımını bir metrə qədər tapmaq olar. Diametr.
Top şimşəklərinin özünün enerji mənbəyi olduğunu göstərən bir neçə fərziyyə var. Bu enerjinin çıxarılması üçün ən ekzotik mexanizmlər icad edilmişdir.
Belə ekzotizmə misal olaraq D.Ashby və K. Whitehead-in ideyasını göstərmək olar ki, ona görə kosmosdan atmosferin sıx təbəqələrinə düşən antimaddə toz dənələrinin məhv edilməsi zamanı top şimşəkləri əmələ gəlir və daha sonra onu aparıb aparır. yerə xətti ildırımın axıdılması.
Bu fikri bəlkə də nəzəri cəhətdən dəstəkləmək olardı, lakin təəssüf ki, indiyə qədər heç bir uyğun antimaddə zərrəciyi kəşf edilməmişdir.
Çox vaxt hipotetik enerji mənbəyi kimi müxtəlif kimyəvi və hətta nüvə reaksiyalarından istifadə olunur. Lakin ildırımın sferik formasını izah etmək çətindir - reaksiyalar qaz mühitində baş verərsə, diffuziya və külək bir neçə saniyə ərzində iyirmi santimetrlik bir topdan "ildırım maddəsinin" (Araqonun termini) çıxarılmasına səbəb olacaq və onu daha əvvəl deformasiya edin.
Nəhayət, top ildırımını izah etmək üçün lazım olan enerjinin sərbəst buraxılması ilə havada meydana gəldiyi bilinən tək bir reaksiya yoxdur.
Bu nöqteyi-nəzər dəfələrlə ifadə edilmişdir: top ildırımı xətti ildırım vurduqda ayrılan enerjini toplayır. Bu fərziyyəyə əsaslanan bir çox nəzəriyyə də var, onların ətraflı icmalı S. Singerin məşhur “Top şimşəklərinin təbiəti” kitabında tapıla bilər.
Bu nəzəriyyələr, bir çox başqaları kimi, həm ciddi, həm də məşhur ədəbiyyatda kifayət qədər diqqət çəkən çətinliklər və ziddiyyətləri ehtiva edir.
Top ildırımının klaster hipotezi
İndi isə bu məqalənin müəlliflərindən biri tərəfindən son illərdə işlənib hazırlanmış top ildırımının nisbətən yeni, klaster fərziyyəsi adlanandan danışaq.
Gəlin sualdan başlayaq, ildırım niyə top şəklinə malikdir? Ümumiyyətlə, bu suala cavab vermək çətin deyil - “ildırım maddəsinin” hissəciklərini bir yerdə saxlaya bilən qüvvə olmalıdır.
Niyə bir damla su sferikdir? Səthi gərginlik ona bu formanı verir.
Mayedə səthi gərginlik, onun hissəciklərinin - atomların və ya molekulların - ətrafdakı qazın molekulları ilə müqayisədə bir-biri ilə güclü qarşılıqlı əlaqədə olması səbəbindən baş verir.
Buna görə də, əgər hissəcik özünü interfeysin yaxınlığında tapsa, onda molekulu mayenin dərinliyinə qaytarmağa meylli bir qüvvə ona təsir etməyə başlayır.
Maye hissəciklərinin orta kinetik enerjisi onların qarşılıqlı təsirinin orta enerjisinə təxminən bərabərdir, buna görə də maye molekulları bir-birindən ayrılmır. Qazlarda zərrəciklərin kinetik enerjisi qarşılıqlı təsirin potensial enerjisini o qədər üstələyir ki, hissəciklər praktiki olaraq sərbəst olur və səthi gərilmə haqqında danışmağa ehtiyac yoxdur.
Ancaq top ildırımı qaza bənzər bir cisimdir və "ildırım maddəsi" buna baxmayaraq səthi gərginliyə malikdir - buna görə də ən çox sahib olduğu sferik forma. Belə xüsusiyyətlərə malik ola bilən yeganə maddə plazma, ionlaşmış qazdır.
Plazma müsbət və mənfi ionlardan və sərbəst elektronlardan, yəni elektrik yüklü hissəciklərdən ibarətdir. Onların arasındakı qarşılıqlı təsir enerjisi neytral qazın atomları arasında olduğundan qat-qat böyükdür və səthi gərginlik müvafiq olaraq daha böyükdür.
Bununla belə, nisbətən aşağı temperaturda - deyək ki, 1000 dərəcə Kelvin - və normal atmosfer təzyiqində plazma kürəsinin ildırımı yalnız saniyənin mində biri üçün mövcud ola bilərdi, çünki ionlar sürətlə rekombinasiya olunur, yəni neytral atomlara və molekullara çevrilir.
Bu, müşahidələrə ziddir - top ildırımın ömrü daha uzundur. Yüksək temperaturda - 10-15 min dərəcə - hissəciklərin kinetik enerjisi çox böyük olur və top şimşək sadəcə parçalanmalıdır. Buna görə də, tədqiqatçılar top ildırımının "həyatını uzatmaq" üçün güclü agentlərdən istifadə etməli, onu ən azı bir neçə on saniyə saxlamalıdırlar.
Xüsusilə, P. L. Kapitsa öz modelinə daim yeni aşağı temperaturlu plazma yarada bilən güclü elektromaqnit dalğasını təqdim etdi. Digər tədqiqatçılar, ildırım plazmasının daha isti olduğunu irəli sürərək, bu plazmanın topunu necə tutmağı, yəni fizika və texnologiyanın bir çox sahələri üçün çox vacib olsa da, hələ həll edilməmiş bir problemi həll etməli idi.
Bəs fərqli bir yol tutsaq - modelə ionların rekombinasiyasını ləngidən bir mexanizm təqdim etsək nə olacaq? Gəlin bu məqsədlə sudan istifadə etməyə çalışaq. Su qütb həlledicidir. Onun molekulunu təxminən bir ucu müsbət, digəri isə mənfi yüklü olan çubuq kimi təsəvvür etmək olar.
Su mənfi ucu olan müsbət ionlara, müsbət ucu olan mənfi ionlara birləşərək qoruyucu təbəqə - solvasiya qabığı əmələ gətirir. Bu, rekombinasiyanı kəskin şəkildə yavaşlata bilər. İon həlledici qabığı ilə birlikdə klaster adlanır.
Beləliklə, nəhayət, klaster nəzəriyyəsinin əsas ideyalarına gəlirik: xətti ildırım boşaldıqda, havanı təşkil edən molekulların, o cümlədən su molekullarının demək olar ki, tam ionlaşması baş verir.
Yaranan ionlar sürətlə yenidən birləşməyə başlayır; bu mərhələ saniyənin mində birini alır. Müəyyən bir nöqtədə, qalan ionlardan daha çox neytral su molekulları var və çoxluq əmələ gəlməsi prosesi başlayır.
O, həmçinin, görünür, saniyənin bir hissəsi davam edir və xassələrinə görə plazmaya bənzəyən və solvasiya qabıqları ilə əhatə olunmuş ionlaşmış hava və su molekullarından ibarət olan "ildırım maddəsi"nin əmələ gəlməsi ilə başa çatır.
Düzdür, indiyə qədər bunların hamısı sadəcə bir fikirdir və bunun top ildırımının çoxsaylı məlum xüsusiyyətlərini izah edə biləcəyini görməliyik. Dovşan güveçinin heç olmasa dovşana ehtiyacı olduğu haqqında məşhur kəlamı xatırlayaq və özümüzə sual verək: havada salxımlar əmələ gələ bilərmi? Cavab təsəllivericidir: bəli, edə bilərlər.
Bunun dəlili sözün əsl mənasında göydən düşdü (gətirildi). 60-cı illərin sonunda geofiziki raketlərin köməyi ilə ionosferin ən aşağı təbəqəsi - təxminən 70 km hündürlükdə yerləşən D qatının ətraflı tədqiqi aparılmışdır. Məlum olub ki, belə hündürlükdə suyun həddindən artıq az olmasına baxmayaraq, D təbəqəsindəki bütün ionlar bir neçə su molekulundan ibarət solvasiya qabıqları ilə əhatə olunub.
Klaster nəzəriyyəsi top ildırımının temperaturunun 1000 ° K-dən az olduğunu qəbul edir, buna görə də ondan güclü istilik radiasiyası yoxdur. Bu temperaturda elektronlar asanlıqla atomlara “yapışır”, mənfi ionlar əmələ gətirir və “ildırım maddəsinin” bütün xassələri çoxluqlarla müəyyən edilir.
Bu vəziyyətdə, ildırım maddəsinin sıxlığı normal atmosfer şəraitində havanın sıxlığına təxminən bərabər olur, yəni ildırım havadan bir qədər ağır ola bilər və aşağı enə bilər, havadan bir qədər yüngül ola bilər və yüksələ bilər. , nəhayət, “ildırım maddəsi” ilə havanın sıxlığı bərabər olarsa, süspansiyonda ola bilər.
Bütün bu hallar təbiətdə müşahidə olunub. Yeri gəlmişkən, ildırımın aşağı düşməsi onun yerə düşəcəyi demək deyil - altındakı havanı qızdırmaqla onu asılmış vəziyyətdə saxlayan hava yastığı yarada bilər. Aydındır ki, buna görə də uçmaq top ildırımının ən çox yayılmış hərəkət növüdür.
Çoxluqlar bir-biri ilə neytral qaz atomlarına nisbətən daha güclü qarşılıqlı təsir göstərir. Hesablamalar göstərdi ki, yaranan səth gərginliyi ildırıma sferik forma vermək üçün kifayət qədər kifayətdir.
İcazə verilən sıxlıq sapması artan ildırım radiusu ilə sürətlə azalır. Havanın sıxlığı ilə ildırım maddəsinin dəqiq üst-üstə düşmə ehtimalı kiçik olduğundan, böyük şimşək - diametri bir metrdən çox - olduqca nadirdir, kiçik olanlar isə daha tez-tez görünməlidir.
Ancaq üç santimetrdən kiçik ildırım da praktiki olaraq müşahidə edilmir. Niyə? Bu suala cavab vermək üçün top şimşəklərinin enerji balansını nəzərdən keçirmək, enerjinin harada saxlandığını, nə qədər olduğunu və nəyə xərcləndiyini öyrənmək lazımdır. Top ildırımının enerjisi təbii olaraq çoxluqlarda olur. Mənfi və müsbət klasterlər birləşdikdə 2 ilə 10 elektron volt arasında enerji ayrılır.
Tipik olaraq, plazma elektromaqnit şüalanma şəklində kifayət qədər çox enerji itirir - onun görünüşü ion sahəsində hərəkət edən yüngül elektronların çox yüksək sürətlənmələr əldə etməsi ilə əlaqədardır.
İldırımın maddəsi ağır hissəciklərdən ibarətdir, onları sürətləndirmək o qədər də asan deyil, buna görə də elektromaqnit sahəsi zəif yayılır və enerjinin çox hissəsi onun səthindən istilik axını ilə ildırımdan çıxarılır.
İstilik axını topun ildırımının səth sahəsinə, enerji ehtiyatı isə həcmə mütənasibdir. Buna görə də, kiçik şimşək nisbətən kiçik enerji ehtiyatlarını tez itirir və böyüklərdən daha tez-tez görünsələr də, onları fərq etmək daha çətindir: çox qısa yaşayırlar.
Belə ki, diametri 1 sm olan ildırım 0,25 saniyəyə, diametri 20 sm olan ildırım isə 100 saniyəyə soyuyur. Bu sonuncu rəqəm təxminən top ildırımının müşahidə edilən maksimum ömrü ilə üst-üstə düşür, lakin onun bir neçə saniyəlik orta ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir.
Böyük ildırımın "ölməsi" üçün ən real mexanizm onun sərhədinin sabitliyini itirməsi ilə əlaqələndirilir. Bir cüt çoxluq yenidən birləşdikdə, eyni temperaturda "ildırım maddəsinin" sıxlığının azalmasına və enerjisi tükənməzdən çox əvvəl ildırımın mövcudluğu şərtlərinin pozulmasına səbəb olan onlarla işıq hissəcikləri meydana gəlir.
Səthin qeyri-sabitliyi inkişaf etməyə başlayır, ildırım onun maddəsinin parçalarını atır və yan-yana tullanır. Çıxarılan parçalar kiçik şimşəklər kimi, demək olar ki, dərhal soyuyur və əzilmiş böyük şimşək öz varlığına son qoyur.
Lakin onun çürüməsinin başqa mexanizmi də mümkündür. Əgər nədənsə istilik yayılması pisləşirsə, ildırım istiləşməyə başlayacaq. Eyni zamanda, qabıqda az sayda su molekulu olan klasterlərin sayı artacaq, onlar daha sürətli birləşəcək və temperaturun daha da artması baş verəcəkdir. Nəticə partlayışdır.
Niyə top ildırımı parlayır?
Top şimşəklərinin təbiətini izah etmək üçün alimlər hansı faktları tək bir nəzəriyyə ilə əlaqələndirməlidirlər?
Çoxluqlar yenidən birləşdikdə, sərbəst buraxılan istilik soyuducu molekullar arasında sürətlə paylanır.
Ancaq bir nöqtədə, rekombinasiya edilmiş hissəciklərin yaxınlığındakı "həcmin" temperaturu ildırım maddəsinin orta temperaturunu 10 dəfədən çox keçə bilər.
Bu “həcm” 10.000-15.000 dərəcəyə qədər qızdırılan qaz kimi parlayır. Belə "qaynar nöqtələr" nisbətən azdır, buna görə də top ildırımının maddəsi şəffaf qalır.
Çoxluq nəzəriyyəsi baxımından top ildırımının tez-tez görünə biləcəyi aydındır. 20 sm diametrli şimşək yaratmaq üçün yalnız bir neçə qram su lazımdır və tufan zamanı ümumiyyətlə bol olur. Su ən çox havada püskürür, lakin həddindən artıq hallarda top ildırımı onu yerin səthində "tapa" bilər.
Yeri gəlmişkən, elektronlar çox hərəkətli olduğundan, ildırım meydana gəldikdə, bəziləri "itirilmiş" ola bilər; top ildırımı bütövlükdə yüklənəcək (müsbət) və onun hərəkəti elektrik sahəsinin paylanması ilə müəyyən ediləcək.
Qalıq elektrik yükü top şimşəklərinin küləyə qarşı hərəkət etmək, obyektlərə cəlb etmək və yüksək yerlərdən asmaq qabiliyyəti kimi maraqlı xüsusiyyətlərini izah etməyə kömək edir.
Top şimşəklərinin rəngi təkcə həlledici qabıqların enerjisi və isti “həcmlərin” temperaturu ilə deyil, həm də onun maddəsinin kimyəvi tərkibi ilə müəyyən edilir. Məlumdur ki, xətti ildırım mis məftillərə dəydikdə top ildırımı görünsə, o, çox vaxt mavi və ya yaşıl rəngdədir - mis ionlarının adi "rəngləri".
Çox güman ki, həyəcanlanmış metal atomları da çoxluqlar əmələ gətirə bilər. Belə "metal" klasterlərin görünüşü, top ildırımına bənzər parlaq topların görünüşü ilə nəticələnən elektrik boşalmaları ilə bəzi təcrübələri izah edə bilər.
Deyilənlərdən belə bir təəssürat yarana bilər ki, klaster nəzəriyyəsi sayəsində top ildırımı problemi nəhayət öz son həllini tapıb. Amma belə deyil.
Klaster nəzəriyyəsinin arxasında hesablamalar, sabitliyin hidrodinamik hesablamaları olmasına baxmayaraq, onun köməyi ilə top ildırımının bir çox xüsusiyyətlərini anlamaq mümkün idi, top ildırımının sirrinin artıq mövcud olmadığını söyləmək səhv olardı. .
Bunu sübut etmək üçün sadəcə bir vuruş, bir detal var. V.K.Arsenyev hekayəsində top ildırımından uzanan nazik quyruğu xatırladır. Hələlik onun meydana gəlməsinin səbəbini, hətta nə olduğunu izah edə bilmirik...
Artıq qeyd edildiyi kimi, ədəbiyyatda top ildırımının minə yaxın etibarlı müşahidəsi təsvir edilmişdir. Bu, əlbəttə ki, çox deyil. Aydındır ki, hər bir yeni müşahidə hərtərəfli təhlil edildikdə, top ildırımının xüsusiyyətləri haqqında maraqlı məlumatlar əldə etməyə imkan verir və bu və ya digər nəzəriyyənin doğruluğunu yoxlamağa kömək edir.
Buna görə də, mümkün qədər çox müşahidənin tədqiqatçılar üçün əlçatan olması və müşahidəçilərin özlərinin top ildırımının öyrənilməsində fəal iştirak etməsi çox vacibdir. Ball Lightning eksperimentinin məqsədi məhz bundan ibarətdir, bundan sonra da müzakirə olunacaq.
Top ildırımı haradan gəlir və bu nədir? Elm adamları bir çox onilliklər ərzində ardıcıl olaraq bu sualı özlərinə verirlər və bu günə qədər dəqiq cavab yoxdur. Güclü yüksək tezlikli boşalma nəticəsində yaranan sabit plazma topu. Digər bir fərziyyə antimaddə mikrometeoritləridir.
...Materiya ilə antimaddə arasında sferik səthə malik maneə yarana bilər. Güclü qamma radiasiya bu topu içəridən şişirdəcək və maddənin daxil olan antimaddəyə nüfuz etməsinə mane olacaq və sonra biz Yer kürəsinin üzərində uçacaq parlayan pulsasiya edən top görəcəyik. Bu fikir, deyəsən, təsdiqini tapıb. İki ingilis alimi qamma radiasiya detektorlarından istifadə edərək səmanı metodik olaraq tədqiq etdilər. Və onlar gözlənilən enerji bölgəsində dörd dəfə anomal yüksək səviyyədə qamma radiasiyasını qeydə aldılar.
Top şimşəyi necə əmələ gəlir?
Top şimşəklərinin müşahidə edildiyi tezliyi təmin etmək üçün neçə antimaddə meteoritinə ehtiyac var? Məlum olub ki, bunun üçün Yerə düşən meteorit maddənin ümumi miqdarının yalnız yüz milyardda biri kifayət edir. Bu gözlənilməz işin nəticəsidir. Təbii ki, alimlərin izahı yekundan uzaqdır və yoxlama tələb edir. Amma bunun top şimşəkləri ilə əlaqəsi varmı?
Yox! – başqa bir alim cavab verir və top ildırımının ümumiyyətlə olmadığını bildirir. Gördüyümüz o parlayan top, sadəcə olaraq görməmizin illüziyasıdır. Laboratoriyasında o, ildırım çaxmalarını adətən tufan zamanı baş verən eyni tezlikdə simulyasiya etmək üçün fənər lampalarından istifadə etdi və orada olan hər kəs havada rəvan uçan qəribə işıqlı topların “görməsinə” təəccübləndi...
Çoxlu fərziyyələr var, lakin onların bir ortaq cəhəti var, ümumi yanaşma. Top şimşəyi müstəqil yaşayan ayrı, təcrid olunmuş bir şey hesab olunur.
Keçən əsrin sonlarında fransız alimi Qaston Plante və rus alimi N.A.Gezehus top ildırımının xarici mənbədən enerji ilə qidalanan sistem olması barədə fundamental ideya irəli sürmüş və inkişaf etdirmişlər. Onlar işıqlı topun buludlarla - elektrikləşdirilmiş havanın görünməz sütunu ilə əlaqəli olduğuna inanırdılar. Lakin onlar bu fərziyyəni o vaxt, keçən əsrdə inkişaf etdirə və əsaslandıra bilmədilər və o, top şimşəklərinin ayrıca sirli obyekt kimi qəbul edildiyi başqalarının yığını altında itdi. İndi isə öz dövrünü qabaqlayan ideyalar yeni əsaslarla həyata keçirilir.
Top ildırımı nə kimi görünür? Bunun kimi. Bu şəkil yəqin ki, təsadüfən çəkilib. Göy gurultusu, Yerə doğru uzanan şimşəklərin kor budaqları. Və top sürətlə aşağı uçur. Zərbə, ani dayanma, top ətrafa qaçır, sonra yenə Yerə doğru bir sıçrayış, yenə dayanma, yanlara doğru xaotik sürətli hərəkət... Budur Yer gəlir. Və güclü bir partlayış - axıdılması. Fotoda aydın görünür. Unikal fotoşəkil, bir növ - buluddan Yerə doğru top ildırımının uçuşu.
Ancaq Yerin yaxınlığında top ildırımı dərhal partlamaya bilər. Kiçik bir top tez-tez əvvəlcə səth boyunca aşağı səyahət etməyi sevir və burada onun hərəkəti də narahatdır. Yan tərəflərə sürətlə sıçrayışlar, bir çaxnaşma, sonra rəvan, sakit uçuş, yenə çaxnaşma və atma... Amma Yerin sürəti qara səmadan uçarkənkindən qat-qat azdır. İndi top şimşəkləri demək olar ki, görünməzdir. Aralarındakı vaxt ərzində topun öz radiusunun yarısını keçməyə çətinliklə vaxtı olur. Və flaşlar 10 ilə 100 herts tezliyi ilə bir titrəmə ilə birləşir.
Burada top ildırımı Yerin özünə enir və ona toxunmadan, batutdan atlet kimi görünməz bir şeydən sıçrayır. Ayağa qalxdıqdan sonra top ildırım təkrar aşağı enir və təkrar trambolin təbəqəsindən sıçrayır. Beləliklə, alov topu Yerin üzərindən tullanır və onu görə bilən hər kəsin xəyalını heyrətə gətirir. İndi özünü çayın üstündəki körpünün yanında taparaq, nənə və babasından qaçan nağıl Kolobok kimi, onlar boyunca hərəkət edir. Kolobok piyada zolağı ilə qaçır və sanki suya düşməkdən və boğulmaqdan qorxurmuş kimi düz deyil, əyri yollarla, onların növbələrini izləyir. Kolobok qaçır, nədənsə pıçıltı ilə sevimli mahnısını zümzümə edir: “Mən babamı tərk etdim, nənəmi tərk etdim...” və uzaqdan yalnız “ş-ş-ş” səsi eşidilir, şahidlər isə yalnız buna zəmanət verirlər. onlar Kolobokun tıslayan səsini - top ildırımını eşidə bildiklərini.
Kolobok müasirdir, radio həvəskarıdır və nəinki mahnısını oxuyur, həm də uzun dalğalarda radioda yayımlayır. Qəbuledicini yandırın və təxminən min ilə 10 min metr aralığında siz eyni fısıltılı zəng işarələrini eşidəcəksiniz... "Mən Kolobokam..." eyni akustik tezliyi 10-100 herts olan, bu da ola bilər. birbaşa qulaqdan eşidilir.
Güclü külək bizim elektrik Kolobokumuzu körpüdən uçurdu və o, çaydan və tarladan keçərək taxta evin həyətinə düşdü. Bir barel su görüb onun içinə çıxdı və... suyun üzərinə yayıldı. İndi o, Kolobok deyil, pancakedir, amma qızardılan deyil, qızardılan, daha doğrusu, bişirəndir. Bareldəki su qızmağa və qaynamağa başladı. İşinizi bitirdikdən sonra bütün suyu buxarlandırın. Çörək yenidən bir top halına gəldi və həyətdən uçdu, pəncərədən daxmaya uçdu. Mən elektrik lampasının yanından uçdum - o, parıldadı və dərhal yandı. Otaqda fırlanaraq pəncərəyə tərəf uçdu və şüşədə kiçik bir deşik əridib, sürüşüb meşəyə uçdu. Orada böyük bir ağacın yanında bir anlıq donub qaldı”. Maskad bitdi.
Uzun bir elektrik qığılcımı top ildırımından sıçrayır və ən yaxın elektrik keçirici səthə - yaxınlıqdakı ağacın yaş qabığına qaçır. Güclü partlayış ətrafdakı hər şeyi kar edir. Kolobokda nəhəng bir qüvvə oyandı. Zəif parlayan top şimşəyi əsrin gövdəsini parçalayan güclü xətti ildırıma çevrildi və insanlara ildırım zamanı şiddətlənən təbiətin cilovlanmayan qüvvələrini xatırlatdı.
Top şimşəkləri elektrik kimi adi görünən və artıq öyrənilmiş bir fenomen haqqında çox zəif biliklərimizin sübutudur. Əvvəllər irəli sürülən fərziyyələrin heç biri hələ onun bütün qəribəliklərini izah etməyib. Bu məqalədə təklif olunanlar hətta fərziyyə də ola bilməz, ancaq antimateriya kimi ekzotik şeylərə müraciət etmədən fenomeni fiziki şəkildə təsvir etmək cəhdidir. Birinci və əsas fərziyyə: top ildırımı Yerə çatmamış adi ildırımın boşalmasıdır. Daha doğrusu: top və xətti ildırım bir prosesdir, lakin iki fərqli rejimdə - sürətli və yavaş.
Yavaş rejimdən sürətli rejimə keçərkən proses partlayıcı olur - top şimşəyi xətti şimşəyə çevrilir. Xətti ildırımın top ildırımına tərs keçidi də mümkündür; Müəmmalı və ya bəlkə də təsadüfi bir şəkildə bu keçid Lomonosovun müasiri və dostu olan istedadlı fizik Riçman tərəfindən həyata keçirildi. O, bəxtinin əvəzini həyatı ilə ödədi: aldığı top ildırımı onun yaradıcısını öldürdü.
Top şimşəyi və onu buludla birləşdirən görünməz atmosfer yükü yolu xüsusi “elma” vəziyyətindədir. Elma, plazmadan fərqli olaraq - aşağı temperaturda elektrikləşdirilmiş hava - sabitdir, soyuyur və çox yavaş yayılır. Bu, Elma ilə adi hava arasındakı sərhəd qatının xüsusiyyətləri ilə izah olunur. Burada yüklər həcmli və qeyri-aktiv ionlar şəklində mövcuddur. Hesablamalar göstərir ki, qarağaclar 6,5 dəqiqəyə qədər yayılır və onlar müntəzəm olaraq saniyənin otuzunda bir dəfə doldurulur. Məhz bu vaxt intervalı vasitəsilə boşalma yolunda elektromaqnit nəbz keçir və Koloboku enerji ilə doldurur.
Buna görə də, top ildırımının mövcudluğu müddəti prinsipcə qeyri-məhduddur. Proses yalnız buludun yükü, daha doğrusu, buludun marşruta ötürə bildiyi “effektiv yük” tükəndikdə dayanmalıdır. Top şimşəklərinin fantastik enerjisini və nisbi sabitliyini məhz belə izah etmək olar: o, xaricdən enerji axınına görə mövcuddur. Beləliklə, Lem-in "Solaris" elmi-fantastik romanında adi insanların maddiliyinə və inanılmaz gücə malik olan fantomlar yalnız canlı Okeandan nəhəng enerji təchizatı ilə mövcud ola bilərdi.
Top ildırımında elektrik sahəsi, adı hava olan bir dielektrikdə parçalanma səviyyəsinə yaxındır. Belə bir sahədə atomların optik səviyyələri həyəcanlanır, buna görə də top şimşəkləri parlayır. Teorik olaraq, zəif, işıqsız və buna görə də görünməz top şimşəkləri daha tez-tez olmalıdır.
Atmosferdəki proses yoldakı xüsusi şəraitdən asılı olaraq top və ya xətti ildırım rejimində inkişaf edir. Bu ikilikdə inanılmaz və nadir bir şey yoxdur. Adi yanmağı xatırlayaq. Sürətlə hərəkət edən detonasiya dalğasının rejimini istisna etməyən yavaş alov yayılması rejimində mümkündür.
Top ildırımı nədən ibarətdir?
...Göydən şimşək çaxır. Onun nə olması, sferik və ya müntəzəm olması hələ aydın deyil. O, acgözlüklə buluddan yükü sorur və yoldakı sahə müvafiq olaraq azalır. Əgər Yerə dəyməzdən əvvəl cığırdakı sahə kritik dəyərdən aşağı düşərsə, proses top ildırım rejiminə keçəcək, yol görünməz hala gələcək və biz top şimşəklərinin Yerə endiyini müşahidə edəcəyik.
Bu vəziyyətdə xarici sahə top ildırımının öz sahəsindən çox kiçikdir və onun hərəkətinə təsir göstərmir. Buna görə parlaq ildırım xaotik şəkildə hərəkət edir. Fırıldaqlar arasında top ildırımı daha zəif parlayır və onun yükü kiçikdir. Hərəkət indi xarici sahə tərəfindən idarə olunur və buna görə də xətti olur. Top ildırımını külək daşıya bilər. Və bunun səbəbi aydındır. Axı, onun ibarət olduğu mənfi ionlar eyni hava molekullarıdır, yalnız onlara yapışan elektronlardır.
Yerə yaxın “batut” hava təbəqəsindən top ildırımının geri qayıtması sadəcə izah olunur. Top şimşək Yerə yaxınlaşdıqda, torpaqda bir yük yaradır, çoxlu enerji buraxmağa başlayır, Arximed qüvvəsinin təsiri altında qızır, genişlənir və sürətlə yüksəlir.
Top ildırımı və Yerin səthi elektrik kondansatörünü meydana gətirir. Məlumdur ki, bir kondansatör və dielektrik bir-birini çəkir. Buna görə də, top ildırımı özünü dielektrik cisimlərin üstündə yerləşdirməyə meyllidir, bu o deməkdir ki, taxta keçidlərin üstündə və ya bir barel su üzərində olmağı üstün tutur. Top ildırımı ilə əlaqəli uzun dalğalı radio emissiyası top ildırımının bütün yolu ilə yaradılır.
Top şimşəklərinin səsi elektromaqnit aktivliyinin partlaması nəticəsində yaranır. Bu flaşlar təxminən 30 herts tezliyində baş verir. İnsan qulağının eşitmə həddi 16 hersdir.
Top şimşəkləri öz elektromaqnit sahəsi ilə əhatə olunmuşdur. Elektrik lampasının yanından uçaraq induktiv şəkildə qızdıra və filamentini yandıra bilər. İşıqlandırmanın, radio yayımının və ya telefon şəbəkəsinin naqillərinə daxil olduqdan sonra o, bütün marşrutunu bu şəbəkəyə bağlayır. Buna görə də, tufan zamanı şəbəkələri, məsələn, axıdma boşluqları vasitəsilə torpaqla təmin etmək məsləhətdir.
Bir barel su üzərində "yayılan" top ildırımı, yerdəki yüklərlə birlikdə dielektrikli bir kondansatör meydana gətirir. Adi su ideal dielektrik deyil, əhəmiyyətli elektrik keçiriciliyinə malikdir. Belə bir kondansatörün içərisində cərəyan axmağa başlayır. Su Joule istiliyi ilə qızdırılır. Top şimşək təxminən 18 litr suyu bir qaynağa qədər qızdırdıqda "barel təcrübəsi" yaxşı məlumdur. Nəzəri hesablamalara görə, top ildırımının havada sərbəst üzdüyü zaman orta gücü təxminən 3 kilovatdır.
İstisna hallarda, məsələn, süni şəraitdə, top ildırımında elektrik qəzası baş verə bilər. Və sonra plazma görünür! Bu vəziyyətdə çoxlu enerji ayrılır, süni top ildırımı Günəşdən daha parlaq parlaya bilər. Ancaq adətən top ildırımının gücü nisbətən azdır - bu, elma vəziyyətindədir. Göründüyü kimi, süni top ildırımının elma vəziyyətindən plazma vəziyyətinə keçməsi prinsipcə mümkündür.
Süni top ildırım
Elektrik Kolobokun təbiətini bilməklə, onu işə sala bilərsiniz. Süni top ildırımı təbii ildırımın gücünü xeyli üstələyə bilər. Atmosferdə müəyyən bir trayektoriya boyunca fokuslanmış lazer şüası ilə ionlaşmış bir iz çəkməklə, top ildırımını ehtiyac duyduğumuz yerə yönəldə biləcəyik. İndi təchizatı gərginliyini dəyişdirək və top ildırımını xətti rejimə keçirək. Nəhəng qığılcımlar itaətkarcasına seçdiyimiz trayektoriya boyunca qaçacaq, qayaları əzəcək və ağacları qıracaq.
Aerodrom üzərində tufan qopub. Aeroportun terminalı iflic olub: təyyarələrin enişi və qalxması qadağandır... Amma ildırım dağıdıcı sistemin idarəetmə panelində start düyməsi sıxılır. Aerodromun yaxınlığındakı qüllədən alovlu bir ox buludlara qalxdı. Qüllənin üstündə yüksələn bu süni, idarə olunan top ildırımı xətti ildırım rejiminə keçdi və ildırım buluduna tələsərək içəri girdi. İldırım yolu buludu Yerlə birləşdirdi və buludun elektrik yükü Yerə boşaldıldı. Proses bir neçə dəfə təkrarlana bilər. Artıq tufan olmayacaq, buludlar təmizlənib. Təyyarələr enib yenidən qalxa bilər.
Arktikada süni yanğınlar yandırmaq mümkün olacaq. Süni top ildırımının üç yüz metrlik yük yolu iki yüz metrlik qüllədən yuxarı qalxır. Top şimşəyi plazma rejiminə keçir və şəhərdən yarım kilometr hündürlükdən parlaq şəkildə parlayır.
5 kilometr radiuslu bir dairədə yaxşı işıqlandırma üçün bir neçə yüz meqavat güc yayan top ildırımı kifayətdir. Süni plazma rejimində bu cür güc həll edilə bilən bir problemdir.
Uzun illər alimlərlə yaxından tanış olmaqdan yayınan Elektrikli zəncəfilli adam getməyəcək: gec-tez əhliləşdiriləcək və insanlara fayda verməyi öyrənəcək.
Yüklənir...